Уильямс родился в Вестклайф-он-Си, графство Эссекс и был единственным ребенком в семье государственного служащего. Прошел обучение в школе Чигуелл и сдал последний экзамен на степень бакалавра гуманитарных наук в оксфордском колледже Баллиол (Balliol college), который окончил с отличием в 1951 году,, после чего год служил в королевских королевских ВВС, летая на истребителе Спитфайтере в Канаду.
Находясь в отпуске в Нью-Йорке, Уильямс встретил свою будущую жену, Ширли Бриттэйн-Кэтлин — дочь политолога и философа Джорджа Кэтлин и писательницы-романистки Веры Бриттэйн; Ширли в то время училась в Колумбийском университете. В возрасте 22 лет, после получения призовой стипендии в оксфордском Колледже Всех святых (All Souls College, Oxford), в 1951 году Уильямс с Ширли вернулся в Англию, где Уильямсу предложили должность. В 1955 году молодые люди поженились.
Как Найтсбриджский профессор философии в Кембриджском университете и немецкий профессор философии в университете Калифорнии, Беркли, Уильямс приобрел мировую известность за свои попытки переориентировать изучение моральной философии в направлении истории и культуры, политики и психологии, в особенности греческой. Уильямса характеризовали как аналитического философа с душой гуманиста. Сам же он видел себя синтезистом, соединяющим воедино идеи направлений, которые казалось невозможным соединить друг с другом. Он отвергал сциентизм, а также научный или эволюционный редукционизм, называя «внутренне лишенных воображения» редукционистов «людьми, которые мне действительно неприятны». Для Уильямса сложность (complexity) как феномен была значительна, прекрасна и не сводима к упрощению.
Уильямс был известен как поборник прав женщин в научном сообществе. Он видел в женщине возможность соединения разума и эмоций, что, по мнению Уильямса, ускользало от аналитической философии. Американский философ Марта Нуссбаум говорила, что он был «так близок к тому, чтобы быть феминистом, как только мог быть к этому близок влиятельный мужчина его поколения». Уильямс был острословом и язвительным собеседником. Оксфордский философ Гилберт Райл однажды сказал о нем, что Уильямс «понимал то, что вы собираетесь сказать, лучше, чем вы сами понимали себя, и видел все возможные возражения и все возможные ответы на эти возражения еще до того, как вы завершали свое предложение».
В список его публикаций входят «Проблемы личности/самости» Problems of the Self (1973), «Моральная удача» Moral Luck (1981), «Этика и пределы философии» Ethics and the Limits of Philosophy (1985), а также «Правда и правдивость» Truth and Truthfulness (2002). В 1999 году сэр Уильямс был посвящен в рыцари.